寄生電阻對DC-DC變換器性能影響的研究

苑　紅，丁新平，王伯榮，牟　偉，楊　超

（青島理工大學自動化工程學院，青島266520）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．80中圖分類號：TM302.1文獻標志碼：A

寄生電阻對DC-DC變換器性能影響的研究

苑紅，丁新平，王伯榮，牟偉，楊超

（青島理工大學自動化工程學院，青島266520）

研究了DC-DC變換器電壓增益、工作效率和元器件、電路板（PCB）寄生電阻之間的數量關系。以Zeta變換器為例運用狀態空間平均法研究了電路增益、效率的影響因素，推導出增益和效率與電路參數（包括寄生電阻）的關系式；分析DC-DC電路電壓增益跌落和效率下降的根源，分別研究各元器件寄生電阻、PCB環路寄生電阻對電壓增益及效率造成的影響，推導出各寄生電阻對電壓增益、效率影響的比重，為電路設計及有選擇地進行優化提供了理論依據；最后，實驗室搭建2臺50 W的電路樣機進行仿真及實驗。實驗結果驗證理論分析的正確性。

DC-DC變換器；電壓增益；工作效率；寄生電阻

Project Supported by Natural Science Foundation of China（51477079）；China Postdoctoral Science Foundation （2013M531598）

引言

DC-DC變換器作為一種基本變換器因其結構簡單、效率高而被廣泛應用于工業儀器儀表、辦公自動化、醫療設備、軍事、航天等領域，但實際工程中由于設計不當，容易出現電壓增益跌落、效率下降等現象，這不僅影響了DC-DC變換器的工作質量，而且限制了其應用范圍。變換器設計過程中存在的缺陷，如元器件、PCB環路存在寄生電阻，均是造成上述不良現象的直接因素。寄生電阻對DC-DC變換器增益、效率影響方面的研究相對較少，大部分均以工程經驗為依據，相關理論分析依然成為亟待解決的問題。

本文以狀態空間平均法推導了Zeta變換器電壓增益、效率數學表達式。……